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台湾牛樟在海南引种栽培及生长特性研究

2018-05-14邢文婷许奕陈培杜丽敏陈显臻

热带作物学报 2018年4期
关键词:生长特性引种基质

邢文婷 许奕 陈培 杜丽敏 陈显臻

摘 要 为了在海南成功引种台湾牛樟,以获得适合当地种植、推广的优势树和栽培技术,对半年生台湾牛樟幼苗进行引种栽培试验。研究台湾牛樟幼苗在3种不同郁闭度(郁闭度0、0.3、0.8)和3种基质类型(酸性砖红壤,椰糠+红壤,河沙+红壤)下的成活情况、生长状况。结果表明:台湾牛樟一年3~4次抽稍,属中期生长型,嫩叶与新梢颜色呈棕红、浅绿相间,树体主干分叉生长。在郁闭度0.3条件下,幼苗成活率、保存率为最大值,分别是100%和93.3%;郁闭度0和0.3条件下,2年生台湾牛樟树高、地径、冠幅的总生长量较高,引种表现出良好的适应性和抗逆性;郁闭度0.8黄桐林下套种表现最差;3种基质类型中幼苗成活保存率以“椰糠+红壤”基质最高。说明郁闭度是影响台湾牛樟生长发育的主要因子,栽培基质具有促进其生长发育的作用。

关键词 台湾牛樟;引种;海南;生长特性;郁闭度;基质

中图分类号 S722.7 文献标识码 A

Abstract In order to successfully introduce C. kanehirae Hayata (Lauraceae), we carried out the cultivation a study of half a year seedlings introduced in Hainan on seedlings survival and growth in three substrate (acid laterite, coconut chaff + laterite, river sand + laterite) and three canopy densities (canopy density of 0, 0.3, 0.8) .The results indicated that C. kanehirae Hayata generated new shoots for 3 to 4 times a year, and it belongs to the mid growth form. The new leaves and shoots were brownish-red, light green, and stem branches growing. The survival and retention rate of the seedlings was 100% and 93.3% respectively under the canopy density of 0.3. Height growth and ground diameter of 2 year old plants were the highest and showed well adaptability and reversibility under the canopy density of 0 and 0.3, but they were the worst under the canopy density of 0.8. The survival rate of the seedlings was the highest which grew in the "coconut bran + red soil" matrix among three substrates. In summary, the canopy density is the main factor that affects the development of

C. kanehirae Hayata and the cultivation substrate is an important factor to promote growth.

Key words Cinnamomum kanehirae Hayata (Lauraceae); introduction; Hainan; growth characteristics; canopy density; substrate

doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2018.04.002

牛樟 Cinnamomum Kanehirae Hayata (Lauraceae)為樟科樟属植物,是台湾特有的高价值树种,为台湾保育类植物,其初生叶颜色多变,可作为优美的远景树种,其木材可供制家具、雕刻、提取精油[1-4]。台湾牛樟(C. kanehirai) 常被误作樟科的另一种珍惜树种—沉水樟(C. microanthum)。沉水樟和台湾牛樟外形极相似,都是高大的常绿乔木,可从气味、果实外形和木材成分辨别二者的差异。以气味辨别,台湾牛樟有浓郁的樟脑油香味,而沉水樟味淡;以果实外形分辨,沉水樟果实为椭圆形,台湾牛樟果实为扁倒圆锥或圆球形;以木材成分分辨,沉水樟以黄樟油精、十五烷醛为主,台湾牛樟则以松油醇d-terpinenol为主[5]。由于生态、地理环境的独立性,台湾牛樟的基因序列比早期的更复杂、多样,早已演化为不同于内地沉水樟的另一树种[6]。台湾牛樟是牛樟芝(Antrodia camphorata) 唯一的天然宿主。牛樟芝具有保肝、抗癌、消除炎症、强化免疫等多种药用价值,被称为“森林红宝石”,为台湾特有药食两用真菌,其价格昂贵[7-9]。随着台湾牛樟芝的商业价值越来越高,台湾牛樟野生资源也变得稀有而珍贵,并且被掠夺或大量砍伐,自然生态被严重破坏。目前,仅有113株台湾牛樟野生资源培育于台湾大安溪上游雪山坑牛樟自然保护区内[5-6]。

目前,国内关于台湾牛樟的研究以无性繁殖居多[10-14],针对台湾牛樟生理生态适应性、引种栽培技术方面的研究则很少。朱金鑫等[15]在云南普洱市引种1年生台湾牛樟,研究该树种的光合特性,发现其为喜阳植物,适宜生活在光照充足、高温又干燥的地区。林永洲[16]研究指出,台湾牛樟早期生长具有良好的速生性,在较低造林密度、低海拔的丘陵或中高山地区均可种植。台湾牛樟作为良好的药用、景观树种,在海南的引种、无性繁殖等相关研究尚未见报道。本研究以半年生台湾牛樟幼苗为试验材料,以海南北部为引种试验地点,利用海南气候与原产区气候相似的特点引种台湾牛樟,以期获得台湾牛樟在海南成功引种的栽培技术和优势树,为其在海南扩繁、推广提供苗木资源和实践基础,丰富海南速生、药用树种的多样性并满足市场对优良木材及绿化树种的新需求。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 植物材料 试验材料为半年生台湾牛樟幼苗,于2014年12月从福建省漳州市植物组培研究中心引进,通过组织培养技术获得;其母本来自台湾省,由福建省漳州市林业局提供。

1.1.2 引种区自然概况 引种区位于海南省海口市,地处东经110°10′~110 °41′,北纬19°32′~20°05′,位于海南岛北部,地势平缓,最高海拔为222.2 m;年平均气温24.2 ℃,年平均降水量1 664 mm,平均相对湿度在85%;土壤为砖红壤,偏酸性。

1.2 方法

1.2.1 试验设计 引种试验地位于海南省林业科学研究所云龙试验基地。2014年冬季对试验造林区进行人工全垦整地,深度30 cm,植穴规格30 cm×30 cm×50 cm。2015年3月引种半年生台湾牛樟组培苗,在苗圃内进行60 d过渡期护养后,选取长势一致、健壮幼苗2 000株。2015年5月按照株行距100 cm×100 cm 定植于试验地,四周设一排保护行。在定植穴内施于适量的复合肥做底肥,定植后对苗木进行常规抚育管理。

1.2.2 试验处理 以栽培基质、光照郁闭度为试验处理,采用L9(34)正交设计3个不同郁闭度的试验区,分别是0、0.3、0.8;每个试验区设置3种不同栽培基质处理,为红壤(CK)、椰糠+红壤、河沙+红壤;每个处理30株幼苗,3次重复。对引种台湾牛樟分别进行修枝和未修枝处理,观察树体生长情况。

1.2.3 引种区林分生长量测定 通过完全随机区组设计在引种栽培试验区内对每株幼苗进行标记编号,一年后用红油漆在植株地上部(距离树根基部50 cm处)作标记。2015年底调查幼苗成活率,2016年12月底调查植株成活保存率。自2015年7月起每半年测定台湾牛樟林分的生长量,用测高秆测量树高、冠幅,用最小刻度为0.05 mm游标卡尺测量地径,并对植株的抽梢期、叶色叶形、树体长势等生长特性进行观察。

1.3 数据分析

采用DPS和EXCEL软件对数据进行统计分析及制图。

2 结果与分析

2.1 台湾牛樟的生长特性

2015年5月引种造林,经过60 d缓苗期后,幼苗开始出现萌芽现象,叶片生长能力增强。在海南,台湾牛樟一年可抽稍3~4次,每年抽梢期为2~5月,属中期生长型;新枝稍长度5~10 cm,嫩叶呈棕红色,新枝梢呈浅绿偏棕色,成熟叶呈深绿色,叶长宽比为9.7:4.2,为椭圆形。

在引种过程中发现,未进行修枝的台湾牛樟出现侧枝丛生明显、树干生长缓慢、无顶端优势等生长性状;经修枝处理的树干生长明显,多数树干分叉成2个粗细相似的枝干向上生长,枝干顶端优势较明显(图1)。因此,修枝处理有利于台湾牛樟的生长和树干通直。

2.2 台湾牛樟引种成活率和保存率调查

如表1所示,在同一郁闭度中,台湾牛樟成活率、保存率以“椰糠+红壤”为栽培基质的最大,分别为96.7%、83.3%以上。在郁闭度0.3条件下,栽培植株的成活率和保存率均达到最大值,分别为100%和93.3%(图2)。

2.3 台湾牛樟生长观测

树苗的生长观测是台湾牛樟引种重要的组成部分。观测的内容主要包括幼苗的胸径(地径)、苗高和冠幅等,这些数据可以直接明显地反映台湾牛樟树苗的生长状况[17]。

2.3.1 臺湾牛樟株高生长量测定 定植苗平均高度(46.5±0.2)cm,平均地径(0.20±0.02)cm。结果如图3所示,在红壤栽培基质中,2年生台湾牛樟株高总生长量以郁闭度0.3条件下生长的最高;在其他2种栽培基质中,以郁闭度0条件下生长的最高,总生长量为208~240 cm;以郁闭度0.8黄桐林下生长的最差,幼苗表现出茎干纤细,植株矮小,抗逆性弱,生长更新缓慢等性状。另外,在郁闭度0.8黄桐林下,台湾牛樟在3种栽培基质中地径总生长量差异不显著;而在郁闭度0.3条件下,以红壤基质中地径总生长量最高;在郁闭度0条件下则以椰糠+红壤基质中地径总生长量最高。说明适度的遮荫和椰糠改良基质在某种程度缓解土壤水分蒸发及热气渗入。

如图4所示,在郁闭度0.3条件下,“河沙+红壤”基质中台湾牛樟株高的生长量幅度波动较大;红壤基质中株高生长量则稳定递增;在“椰糠+红壤”基质中,植株在CK~0.6 a阶段株高生长量的增幅较大,之后增长趋于缓慢,且低于其他2种栽培基质。

2.3.2 台湾牛樟地径生长量测定 在树干高度未到130 cm的情况下,以地径为反映台湾牛樟树苗生长状况的指标之一。由图5可知,在红壤基质中,郁闭度0.3条件下台湾牛樟地径总生长量最大,达62.19 mm;在其他2种基质中,郁闭度0和0.3条件下地径总生长量差异不显著。在同一基质中,郁闭度0.8条件下地径总生长量最差;在同一郁闭度条件下,不同基质处理的植株地径总生长量整体上无显著差异。说明栽培基质对台湾牛樟地径的生长发育没有影响,林冠郁闭度对地径的生长发育具有重要的作用。

2.3.3 台湾牛樟冠幅生长量测定 冠幅是指树(苗)木的南北和东西方向的宽度,是用来衡量苗木长势的参考标准[17]。由于受到修剪枝条等客观情况的影响,该指标的重要性在本研究中明显弱于其它两个指标。不同郁闭度条件下栽培于“河沙+红壤”基质中台湾牛樟幼苗冠幅随时间增长的变化情况如图6所示。

2.4 病虫害情况

在台湾牛樟造林6个月后,出现钻心虫蛀入嫩茎内食尽或蛀空嫩茎组织,造成枝条顶端坏死,且发生转株危害的现象。每棵树苗可出现3~5处枝条顶端坏死,每个枝条内有1~2头幼虫。在植株展叶期约有80% 以上枝梢都被钻心虫侵食,造成片林被烧顶现象。目前的防治方法是在春季生长期和夏季生长期利用毒死蜱农药1500倍稀释液由上往下喷洒植株,并及时除草。

3 讨论

3.1 台湾牛樟在海南地区的物候期和观赏性

在海南地区,台湾牛樟树苗于1月下旬开始萌芽,2月中旬开始展叶,2~5月为展叶期,6~11月为生长期,与林永洲[16]的研究结果相比均延迟一个月。台湾牛樟对当地气候土壤适应能力较强,在自然环境中可正常生长发育。每年2~5月,新老树枝红绿相间,叶颜色由棕红色、鲜绿色、深绿色组成,树干呈2个分枝垂直生长,树体高耸,与原产区相似[19],是良好的观赏性景观树种。

3.2 栽培基质对台湾牛樟引种栽培的影响

根据原产地和引种区气候相似理论,通过土壤改良提高幼苗成活率和保存率。研究结果显示,在“椰糠+红壤”混合基质中栽培的幼苗成活率和保存率最高,均分别在95%和83%以上,生长状况良好。这一结果对将来台湾牛樟在海南地区推广种植具有重要的指导意义。

3.3 不同郁闭度下台湾牛樟生长情况

不同植物有不同的光适应特性,其生长状况与光照强度密切相关。对于喜光植物(如烟草),在弱光胁迫下其生长和品质均产生重要影响,生育中期弱光胁迫比前期影响更大[20]。红松树龄越大,需光性越强,其幼苗阶段在30%~60%光照下生长良好[21]。随着光照强度减弱,樟子松存活率和生长量显著降低,在95%遮荫率下茎根比显著降低[22]。本研究结果表明,在郁闭度0和0.3条件下,台湾牛樟的生长状况均表现良好,造林2 a后,这两种条件下的植株总生长量无显著差异,且均是郁闭度0.8黄桐林下生长植株的2倍。而在郁闭度0.8黄桐林下套种的台湾牛樟生长较缓慢,与林下牛樟幼苗的高径更新缓慢的研究结果一致[15]。说明在台湾牛樟引种栽培前期阶段,适宜的遮荫可以提高植株的成活率和保存率,随着树龄增加其需光性增强。

3.4 台湾牛樟在海南引种的可行性

对于濒危植物,引种驯化是保护其种群资源的主要途径之一[23]。植物引种应从与引种地区气候相近的自然分布区去选择对象,如此引种才有最大成功的可能性[24]。台湾牛樟分布于台湾中南部,地处亚热带和热带交界处,其在海南岛的成功引种说明海南岛充足的光照、水分、温度等气候条件能够满足台湾牛樟的生长要求,幼林表现出良好的生长势。在引种造林过程中获得的台湾牛樟优势树将为后续培育抗逆性和适应性更强的台湾牛樟树种的研究工作奠定基础。

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